中國核電迎來(lái)發(fā)展黃金期

?作為世界最先進(jìn)的第三代核電技術(shù)之一，安全性是“華龍一號”的最大優(yōu)勢，不僅能把放射性物質(zhì)牢牢鎖住，還可抵御目前經(jīng)歷過(guò)的所有級別的臺風(fēng)、9級地震及大型飛機的外部撞擊

?“華龍一號”在反應堆堆芯設計、能動(dòng)和非能動(dòng)安全技術(shù)、燃料技術(shù)、計算分析軟件等方面掌握了核心技術(shù)

?2021年，全球第一臺“華龍一號”核電機組福建福清核電5號機組完成滿(mǎn)功率連續運行考核，投入商業(yè)運行，標志著(zhù)我國在三代核電技術(shù)領(lǐng)域躋身世界前列

?我國積極推進(jìn)核能與核技術(shù)在供熱、制氫、海水淡化、綠色電動(dòng)車(chē)、醫療、環(huán)保、深海探測、海島供能等多方面綜合利用

2023年7月31日，國務(wù)院常務(wù)會(huì )議審議核準6臺三代核電機組，三代核電批量化建設穩步推進(jìn)。

隨著(zhù)我國核電技術(shù)不斷成熟完善，尤其是當前最先進(jìn)的主流商用核電技術(shù)——三代核電技術(shù)的批量建設，中國核電技術(shù)已具有自主知識產(chǎn)權，安全性能優(yōu)勢凸顯，從技術(shù)“追趕者”變?yōu)榧夹g(shù)“并跑者”，部分環(huán)節已是“領(lǐng)跑者”。

當前，我國在運核電機組超過(guò)50臺，上網(wǎng)電量占比逐年上升，核能發(fā)電量占總發(fā)電量的5%左右，而全球核電占比約10%。在“雙碳”戰略目標下，我國核電發(fā)展潛力巨大。

隨著(zhù)三代核電技術(shù)的成熟應用，核電行業(yè)迎來(lái)高質(zhì)量發(fā)展黃金期。

中國三代核電技術(shù)躋身世界前列

20世紀，蘇聯(lián)切爾諾貝利、美國三里島等核事故發(fā)生后，美國、法國、俄羅斯等國針對核電設計、運行安全等方面提出一系列改進(jìn)、增強安全性的措施，第三代核電技術(shù)應運而生。

與第二代核電技術(shù)相比，第三代核電技術(shù)滿(mǎn)足“預防和緩解嚴重事故”的各類(lèi)技術(shù)標準，安全性能明顯提高。

我國從2003年起啟動(dòng)第三代核電技術(shù)的招標工作，并于2006年決定引進(jìn)美國西屋公司AP1000三代核電技術(shù)，從2009年首臺機組開(kāi)工建設，經(jīng)歷十余年技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng )新，共建有浙江三門(mén)核電一期、山東海陽(yáng)核電一期共4臺機組。

目前，我國主要在發(fā)展的三代核電技術(shù)有五種，分別為美國AP1000、歐洲EPR、俄羅斯VVER，以及“華龍一號”和“國和一號”(CAP1400)，后兩者擁有自主知識產(chǎn)權。

“華龍一號”是中核ACP1000和中廣核ACPR1000+兩種技術(shù)的融合;“國和一號”(CAP1400)是我國在消化、吸收、全面掌握AP1000的基礎上，開(kāi)發(fā)出的功率更大的核電機組技術(shù)。

2021年1月30日，全球第一臺“華龍一號”核電機組福建福清核電5號機組完成滿(mǎn)功率連續運行考核，投入商業(yè)運行。“這標志著(zhù)我國在三代核電技術(shù)領(lǐng)域躋身世界前列。”中核集團董事長(cháng)余劍鋒說(shuō)，“中國成為繼美國、法國、俄羅斯等國家之后又一個(gè)掌握自主三代核電技術(shù)的國家。”

核電站最核心的部分是堆芯，第二代核電技術(shù)采用“能動(dòng)”系統為堆芯降溫，也就是通過(guò)外部電能提供動(dòng)力，驅動(dòng)冷卻水循環(huán)降溫，而“華龍一號”給堆芯上了“雙保險”，創(chuàng )新采用“能動(dòng)和非能動(dòng)”相結合安全系統及雙層安全殼等技術(shù)。

《瞭望》新聞周刊記者采訪(fǎng)了解到，福清核電5號機組堆芯上方安置了3個(gè)千噸級的超大水箱，假如能動(dòng)系統無(wú)法使用，水箱里的數千噸水可以依靠重力自然循環(huán)為堆芯降溫。此外，核島被巨型混凝土殼所包裹，分為兩層，內殼厚1.3米，外殼厚1.8米，全部采用高強度預應力混凝土建造。

據了解，作為世界最先進(jìn)的第三代核電技術(shù)之一，安全性是“華龍一號”的最大優(yōu)勢，不僅能把放射性物質(zhì)牢牢鎖住，還可抵御目前經(jīng)歷過(guò)的所有級別的臺風(fēng)、9級地震及大型飛機的外部撞擊。

在近20年的研發(fā)工作中，“華龍一號”研發(fā)團隊共開(kāi)展了54項科研攻關(guān)項目，其自主知識產(chǎn)權覆蓋了設計、燃料、設備、建造、運行、維護等領(lǐng)域，在反應堆堆芯設計、能動(dòng)和非能動(dòng)安全技術(shù)、燃料技術(shù)、計算分析軟件等方面，掌握了核心技術(shù)。

批量化建設穩步推進(jìn)

我國三代核電技術(shù)的自主創(chuàng )新，帶動(dòng)了高端裝備制造業(yè)升級。“華龍一號”涉及5300多家設備供貨廠(chǎng)家，分布全國各地，各項組件共計6萬(wàn)多臺套設備，所有核心設備實(shí)現國產(chǎn)，設備國產(chǎn)率達到88%以上。

一大批核電裝備和零部件生產(chǎn)企業(yè)伴隨“華龍一號”迅速成長(cháng)，我國核電建造隊伍也已全面掌握自主建造三代核電站的核心技術(shù)和建設經(jīng)驗。

當前，我國在建三代核電機組超過(guò)20臺，呈現多基地、多機組同時(shí)在建態(tài)勢。

2023年3月25日，中國西部地區首臺“華龍一號”——中廣核廣西防城港核電站3號機組投產(chǎn)發(fā)電。迎峰度夏期間，該機組保持安全穩定運行，源源不斷為廣西及周邊提供清潔電力。目前，防城港核電站4號機組已完成反應堆壓力容器本體役前檢查工作，預計將于2024年上半年高質(zhì)量投產(chǎn)。

在廣東，中廣核太平嶺核電項目1號機組核島、常規島主設備安裝工作順利推進(jìn)，項目2號機組核島主設備及其他安裝吊裝工作正全面開(kāi)展;陸豐核電項目5號機組，周邊廠(chǎng)房首層墻體基本完成，常規島汽輪機廠(chǎng)房筏基澆筑完成，項目建設現場(chǎng)安全穩定有序。

福建漳州核電項目，整體規劃建設6臺百萬(wàn)千瓦級核電機組，并留有擴充兩臺核電機組建設的位置。1號機組于2019年10月開(kāi)工，計劃明年10月建成投產(chǎn);2號機組于2020年9月開(kāi)工，計劃2025年建成投產(chǎn);3號機組計劃今年開(kāi)工。整個(gè)項目計劃于2035年完成，建成后每年可發(fā)電720億千瓦時(shí)……

在國內產(chǎn)業(yè)鏈支撐下，我國已具備同時(shí)開(kāi)工近20臺“華龍一號”核電機組建設能力，還積極聯(lián)合核電產(chǎn)業(yè)鏈上下游5000多家企業(yè)，開(kāi)發(fā)新技術(shù)，研制新裝備，輸出管理經(jīng)驗，協(xié)助搭建完善的質(zhì)保體系，有效促進(jìn)了國內裝備制造業(yè)和施工產(chǎn)業(yè)鏈的整體能力提升。

“依托‘華龍一號’批量化建設，中國一重(3.080, 0.01, 0.33%)完成了二代到三代的核電設備更新迭代，實(shí)現了企業(yè)由單件小批量到智能化、批量化的產(chǎn)能升級發(fā)展。”中國第一重型機械股份公司副總經(jīng)理許崇勇說(shuō)。

核電投資大、效益高，三代核電批量化建設將為中國經(jīng)濟發(fā)展注入“核動(dòng)力”。福建寧德核電有限公司董事長(cháng)田輝宇介紹，寧德核電項目二期5、6號機組預計投資約415億元，單臺機組能夠滿(mǎn)足100萬(wàn)人口的生產(chǎn)生活用電需求;伴隨著(zhù)二期工程建設，高峰期預計有超過(guò)15000名建設者同時(shí)在項目現場(chǎng)，將進(jìn)一步帶動(dòng)周邊經(jīng)濟發(fā)展。

在山東省榮成市石島灣核電廠(chǎng)址，“國和一號”(CAP1400)示范工程正在穩步建設中，工程現場(chǎng)有萬(wàn)余名建設者日夜奮戰。該項目一期規劃建設2臺“國和一號”機組，兩臺機組單機發(fā)電功率153.4萬(wàn)千瓦，設計壽命60年。

“國和一號”批量化建設也于2022年提速。2022年，國務(wù)院共核準10臺核電新機組，“國和一號”占比過(guò)半——三門(mén)核電二期、海陽(yáng)核電二期、廉江核電一期共6臺機組均采用該技術(shù)路線(xiàn)。

2023年核準的6臺三代核電機組中，福建寧德核電項目5、6號機組和山東石島灣核電廠(chǎng)擴建一期工程項目1、2號機組，4臺機組采用“華龍一號”;遼寧徐大堡核電項目1、2號機組，2臺機組采用“國和一號”。

實(shí)現“走出去”，是我國從核大國走向核強國的關(guān)鍵指標。2023年7月14日，巴基斯坦恰?，敽穗娬?號機組破土動(dòng)工，成為我國成功“走出去”的第3臺“華龍一號”核電機組。在此之前，2015年8月開(kāi)建的巴基斯坦卡拉奇2號核電機組，是繼福建福清5號機組之后全球第二個(gè)開(kāi)建的“華龍一號”核電項目，已于2021年5月20日正式投入商業(yè)運行。

多元化應用加速

2023年7月，全球首個(gè)開(kāi)工的陸上商用模塊化小堆“玲龍一號”核心模塊完成出廠(chǎng)驗收，標志著(zhù)我國在全球率先邁出了模塊化小堆工程落地關(guān)鍵一步。建成后年發(fā)電量可達10億千瓦時(shí)，滿(mǎn)足52.6萬(wàn)戶(hù)家庭生活所需。同時(shí)相當于減少二氧化碳排放88萬(wàn)噸、植樹(shù)造林750萬(wàn)棵。

“十四五”規劃明確推動(dòng)模塊式小型堆等先進(jìn)堆型示范和核能綜合利用，意味著(zhù)核能的多元化應用、多用途發(fā)展按下加速鍵。

小型模塊化核反應堆造價(jià)更低、建造周期短、更安全靈活。“玲龍一號”是中核集團研發(fā)的陸上商用模塊化、多用途小型堆，除了發(fā)電，還具有熱電聯(lián)供、水電聯(lián)供、城市區域供熱、海水淡化、工業(yè)工藝供熱、自備電廠(chǎng)等多用途。

當前，我國積極推進(jìn)核能與核技術(shù)在供熱、制氫、海水淡化、綠色電動(dòng)車(chē)、醫療、環(huán)保、太空航行、深海探測、海島供能、核動(dòng)力與常規動(dòng)力混合驅動(dòng)的大型運輸艦船等多方面的綜合利用。

2022年11月1日，遼寧紅沿河核電站核能供暖示范項目正式投運供熱，項目覆蓋大連市瓦房店紅沿河鎮，惠及當地近兩萬(wàn)居民。據測算，項目投運后每年將減少標煤消耗5726噸，減排二氧化碳1.41萬(wàn)噸、煙塵209余噸、二氧化硫60余噸、氮氧化物85噸多、灰渣2621噸，將有效改善供暖區域大氣環(huán)境。

2022年12月15日，秦山核電供熱項目在浙江海鹽正式建成投用。這是我國南方首個(gè)核能供熱示范工程，開(kāi)創(chuàng )了我國南方核能供熱的先河，供暖面積達46萬(wàn)平方米，惠及近4000戶(hù)居民。

在中核集團，核技術(shù)應用產(chǎn)業(yè)主要包括同位素及其制品、核醫療、核醫藥、放射源及工業(yè)應用、輻射加工、核儀器儀表等。比如，在放射性藥物方面，中核集團占全國市場(chǎng)規模70%以上，生產(chǎn)的碳-13、碳-14呼吸檢測試劑，碘-125籽源，甲亢、甲癌治療用碘-131藥物，骨癌鎮痛治療用鍶-89等藥物的應用處于世界領(lǐng)先地位。

核能供汽是利用核電廠(chǎng)熱量，解決石化產(chǎn)業(yè)用汽需求，降低綜合能耗和消除環(huán)境污染的一種新途徑。2022年5月27日，田灣核電蒸汽供能項目全面拉開(kāi)建設帷幕。該項目以田灣核電3、4號機組蒸汽作為熱源，在物理隔絕的情況下，通過(guò)多級換熱，最終通過(guò)工業(yè)用汽管網(wǎng)，將蒸汽輸送至連云港石化產(chǎn)業(yè)基地進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)利用，安全可靠、清潔高效。

在山東榮成，“國和一號”融合核電與地方經(jīng)濟、社會(huì )、環(huán)境的綜合協(xié)調發(fā)展，著(zhù)力打造集核能供熱、海水淡化、核風(fēng)光等綜合智慧能源于一體的“國和一號+”智慧核能綜合利用示范工程。

該工程包括“核能供熱”工程：可解決威海市2700萬(wàn)平方米的供熱需求，助力山東省清潔供暖產(chǎn)業(yè)發(fā)展;“海水淡化”工程：日產(chǎn)1萬(wàn)噸海水淡化項目作為戰略備用水源，未來(lái)將擴容至日產(chǎn)10萬(wàn)噸，實(shí)現周邊供水;“海上風(fēng)電”項目：打造集“海上風(fēng)電+海水制氫+海上牧場(chǎng)+海上觀(guān)光”于一體的海洋資源立體化開(kāi)發(fā)示范項目……

專(zhuān)家表示，未來(lái)，大型核電機組及小型反應堆疊加風(fēng)能、光伏、儲熱聯(lián)合經(jīng)濟運行，可以同步緩解城市清潔取暖和水資源制約發(fā)展等諸多難題，助力“雙碳”目標的實(shí)現。